シャープペンシル

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シャープペンシル
シャープペンシルの先(芯を出した様子)

シャープペンシルは、細い黒鉛の芯を繰り出して用いる機械式筆記具である[1]。略称で「シャープ」、「シャーペン」とも呼ばれ、「シャープペン」の表記も一般に見られる[2][3]

概要[編集]

名称[編集]

「シャープペンシル」という名前は、日本の商標「エバー・レディ・シャープ・ペンシル」に由来するが、アメリカではそれ以前から「Eversharp Pencil(エバーシャープ・ペンシル)」という呼び名があった(これも元は商標である)。「エバー・レディ・シャープ・ペンシル」は電機メーカーシャープの社名の語源にもなっている(詳細は後述)[4]。なお、アメリカ合衆国では mechanical pencil、イギリスでは propelling pencil と言い、また「黒鉛の芯を使う筆記具の総称」とし一括りに pencil と言うこともある。

形態[編集]

鉛筆と良く似た黒鉛主体の芯を用いるが、本体と芯が分離され、更に細い芯が利用され、内部に芯の補充や備蓄が可能であり、鉛筆の代替品として広く用いられる。その構造上、シャープペンシルは単体で芯の繰り出しができ、鉛筆のように芯の先端が極端に丸く(太く)鈍ったり、鉛筆削りを使う必要がない。一方で芯ホルダーと呼ばれるものなど、鉛筆に近い(あるいは更に太い)芯径を持つものもあり、これらでは芯研器も利用される。

歴史[編集]

モーダンのシャープペンシル

確認される最古のシャープペンシルは、1791年に沈没したHMSパンドラから見つかった[5]。実際の発明はこれより前に遡ると考えられる。

1822年イギリスジョン・アイザック・ホーキンス英語版サンプソン・モーダン英語版が繰出式のシャープペンシルを発明し、特許を出願した[6][7]。サンプソン・モーダン社のシャープペンシルは純銀や金によって作られ軸の後端には宝石や貴石が嵌め込まれそこに封蝋に印をつける為の家紋やイニシャルを彫り込むことができた[8]

1837年または1838年アメリカ合衆国のキーランが繰出式のシャープペンシルをエバーシャープの名で発売したといわれている[6][9]エバーシャープ英語版を作ったキーランと呼ばれる著名なアメリカの発明家は後年にもおり、チャールズ・ルード・キーラン英語版1910年代に同名のブランドでシャープペンシルを発売、0.046in径(約1.17mm)芯のものを開発している[10][11]

ユダヤ系クロアチア人スラボリューブ・ペンカーラ英語版は、1906年にオートマチックペンシルと名づけたシャープペンシルを発明し[12]1907年には世界初の固体インクの万年筆を発明した[13]ことにより、シャープペンシルの父の一人と考えられている。

日本では、1870年代後半にアメリカ製やドイツ製のシャープペンシルが輸入されるようになり、これを手本としたものが東京の錺(金属細工)職人らによって手工業で作られ始める[14][7]。1900年代初めには機械が導入され、1920年代には軸が樹脂で作られるようになり、外国にも輸出された。早くは1886年に2件の特許が出願され(特許第299号、特許第433号)、その後数多の特許が出願されている。当時使われていた機構はドロップ式(芯ホルダー)や押出式、繰出式(スクリュー式)であった。

1915年、錺職人であった早川徳次(のちのシャープ創業者)が、繰出鉛筆の金具を受注したことに始まり、自ら金属製繰出式シャープペンシルを発明、「早川式繰出鉛筆」[15]として実用新案を取得した。これ以前の繰出鉛筆はセルロイド製であり、壊れやすく実用的ではなかったが、早川式繰出鉛筆は美しく丈夫な金属軸であり、やがて輸出用にも人気を得た。翌1916年には更に細い芯を使用可能に改良し、福井商店(現ライオン事務器)の福井庄次郎の助言により「エバー・レディ・シャープ・ペンシル」と命名された。早川式繰出鉛筆は1.15mm径の芯が使用できた[16][17]ほか、1920年登録の実用新案(登録実用新案第54357号)では、従来根元まで摩耗した残芯の除去が困難であったのを、道具を使わず容易に取り出せるよう改良した点を新規性としている[14]。早川は試作品を含め様々な多機能のものも製作しており、体温計、カレンダー、鋏、方位磁石、時計、ライターなどを組み込んだ[18]。早川式繰出鉛筆を製造していた早川兄弟商会は1923年関東大震災で工場を焼失し、借金弁済のため筆記具事業を取引先に譲渡して解散、早川は翌1924年に早川金属工業研究所(現シャープ)を開業して家電事業へ参入したが、筆記具にちなんだ「シャープ」の名は同社のブランド名や社名として使われるようになった。[4]

1960年、大日本文具(現在のぺんてる)が0.9mm径ポリマー芯と現代的なノック式シャープペンシルを開発、1962年には0.7mmおよび0.5mm芯が、1968年には0.3mm芯が開発された[19]。これらの技術革新によって、漢字筆記に適した細芯や本体の低コスト化が実現し、シャープペンシルの一般化が進んだ[14][20][21]1980年にはゼブラが1本100円の製品を初めて発売した[22]

この一方、万年筆を製造しているメーカーの多くは万年筆とセットで同じデザインでボールペン、シャープペンシルを販売しており、低価格と高級品との二極化も進んでいる事実もある。機構やインクの改良により滑らかさが極限まで突き詰められた水性・油性ボールペンと異なり、ある程度の筆圧を掛ける必要のあるシャープペンの場合、重量のある高級品を好むユーザーも多い。

構造[編集]

ノック式(ラチェット式)[編集]

分解したところ
映像外部リンク
トンボKIDS シャープペンシルの芯が出るしくみ(トンボ鉛筆)
表現の道具箱 シャープペン博士のディープ講座【Lesson 1】「芯が出てくる仕組み」(ぺんてる/土橋正、2016年9月2日)

一般的なシャープペンシルには後端に替芯補充口の蓋を兼ねた押す部分(ノックボタン)があり、これを押すことにより、先端より芯が1mm弱程度繰り出される。この蓋を取ると、消しゴム、さらに芯を入れるパイプ(芯タンク)がある。消しゴムは芯タンクの栓の役目も兼ねている。

芯タンクと連なる内部機構の先端には、芯を固定するためのチャックと、チャックの開閉タイミングをコントロールするためのチャックリングがあり、外装先端の口金内部にはチャック開放時に芯を止めるためのパッキン(芯戻り止め)が付いている。これらがノック動作中に連動することで芯を繰り出すことができる。[23][24][25][26]

  1. ノックを押すと、内部機構が前進する。チャックに固定された芯も前進する。
  2. 一定距離まで進むと、チャックリングが外れ、チャックが開放される。芯は芯戻り止めで保持される。
  3. ノックを離すと、ばねで内部機構が後退する。
  4. 一定距離まで戻ると、チャックリングが嵌り、チャックが閉鎖して、芯が固定される。

一般的なノックボタンは後端にあり、筆記時には持ち替えて操作するが、持ち替えずに操作できるよう改良したものもある。軸の側面にノックボタンがあるサイドノック式や、振ることでノック同様の操作ができる振り子式、軸を握り浅く曲げることでノック同様の操作ができる中折れ式(ボディノック式)などがある。

回転式(スクリュー式・繰り出し式)[編集]

軸の後端などにあるノブを回転操作して芯を繰り出す。芯を後部から押し出す構造を持った単動式や、芯の固定部を設けて出し入れできる複動式がある。1960年代以前に主流であった方式[14]ヤード・オ・レッドのように伝統を受け継ぐかたちでこの機構を使い続けている会社もある。この機構の場合、部品の一部を交換すれば同じペンで太さの異なる芯を使用することが可能である。

複動式である早川式繰出鉛筆の内部構造を例に取ると、螺旋状のスリットを持つ案内筒と、軸方向にスリットを持つ回転筒が組み合わされており、ノブで回転筒を回転させると、両スリットが重なって見える穴が前後に移動する構造になっている。この穴に芯の固定部の突起が嵌められているため、芯が前後に繰り出される[14]

芯ホルダー(ドロップ式)[編集]

ノックボタンで芯を固定するチャックが開放され、手動で芯の露出長さを調整するもの。多くは太芯用(2.0mmなど)であり、よく製図に用いられる。芯の先端は芯研器で形を整えて使用する[27][9][25][28]

[編集]

シャープペンシルの芯

芯の硬さ[編集]

芯の硬さは鉛筆と同様に、ヨーロッパや日本ではHやBなど、北米では数字で表される。

ヨーロッパ式は日本では日本工業規格 (JIS) で定められており、6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、8H、9Hに準拠するものでがあるが、メーカーによってはHBのラインナップを拡充し、Bに近いソフトHB、Fに近いハードHBといった硬さの商品を発売している。

なお鉛筆の硬度幅もJIS規格上は同等(6Bから9H)[29]であるが、鉛筆では規格を超えて10Bから10Hまで一般に市販されている[30]

芯の太さ[編集]

直径はそのシャープペンシル本体に合ったものを使用しなければならない。芯の直径はJISでは0.3mm(0.35mm)、0.5mm、0.7mm、0.9mm(1.0mm)、2.0mmが定義されており、これらは製図にも適する公比√2の等比数列(ISO 128-20およびJIS Z 8312に定義の線幅)に近く構成されている。その他には0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.92mm、1.1mm、1.18mm、1.3mm、1.4mm等がある。

日本では0.5mmが、アメリカでは0.5mmや0.7mmが一般的に使われる[16][10]

芯の組成[編集]

材料を成型して焼く焼成芯と、材料を油成分などで固める非焼成芯がある。

粘土芯[編集]

粘土芯は焼成芯の一種で、鉛筆の芯と同じ組成である。顔料の黒鉛に結合剤の粘土、水を混合してよく練り約1000℃程で焼いた後油に浸して作る。硬度は、粘土と黒鉛の割合で調整する。

柔らかくて折れやすいため直径1mm長さ30mm程度のものまでしか実用化されず、現在ではより細くて折れにくいポリマー芯が主に使われている[21]

ポリマー芯[編集]

ポリマー芯(ハイポリマー芯)は焼成芯の一種で、結合剤として粘土の替わりにプラスチックのような高分子有機化合物(ポリマー)を使用し、黒鉛とよく練り合わせて約1000℃程で焼き、油に浸して作る[6]。1960年に大日本文具(現ぺんてる)によって実用化された[19][31]

焼成中に有機物の結合剤が分解して炭化するため、焼き上がった芯全体が炭素の塊となる。なめらかで強度が高く色が濃いという理想的な特徴を持つ。この強度の向上により細い芯を作ることが出来るようになり、2015年現在、0.2mmのものまで実用化されている[32][6]

色芯[編集]

色鉛筆のように、色の着いた芯もある。顔料をワックスなどの油成分で固めた非焼成芯と、鉱物を焼き固めて作った白い芯にインクを染み込ませて作る焼成芯の2種類がある。後者は日本のパイロット社によって発明された。[独自研究?]

国内のシャープ芯メーカー[編集]

製図用シャープペンシル[編集]

製図用シャープペンシル

製図用シャープペンシルは、線を精密に引く製図の技能作業に特化している。ISOJISでは製図用シャープペンシルが規格として定められている。

ガイドパイプ(ペンの先端部の金属、スリーブとも)が長いのが特長で、JISでは最小3mmとし外径公差も定められている。これにより並行定規などに当てやすいため、快適に正確な線を書くことができる。また線引き向けに先端を把持しなくとも安定するように先端重心に設計されるほか[33]ローレット加工のグリップもオーソドックスな特徴とされる[34][35]

初めて開発したのはドイツロットリング社で、その後各メーカーが製造に乗り出す[要出典]CADを使った製図が普及して以降は、高品質な製品を求める一般消費者向けに販売されるようにもなっている[36]。このほか芯ホルダーも製図用途に使われる。

特殊な機構のシャープペンシル[編集]

振り子式[編集]

振るだけで芯が出てくる機能のついたシャープペンシル。PILOTドクターグリップや、2020(フレフレ)シリーズ、ゼブラのフリシャオートマチック、三菱鉛筆ユニ アルファゲル シャカシャカなどがある。内部に重量のある金属パイプが仕込まれており、ペンを振ることによってこれを上下させ金属パイプの反動で繰り出し機構を作動させる。金属パイプの分、そうでない種類より重く握りが太目のものが多い。芯を出すのに持ち替える必要がないため、安定したリズムでの筆記が可能。一般のものと比較して価格に大差がないため日本国内では広く普及している。内部の錘は、金属の板を巻いた形状の物や、針金をコイルスプリング状に巻いたものなどが多い。元々は比較的高価であったが、最近は普及したことにより100円ショップなどでも売られている。

中折れ式(ボディノック式)[編集]

軸を握り、中程を浅く折り曲げる動作でノックが働き、芯が繰り出される。先軸と後軸に分割された構造を持ち、先軸側は芯タンクなどになっており、後軸側はノック棒が当たるすり鉢形状の部品が組み込まれており、継目付近は可動性を持たせてある。折り曲げる動作をすると、ノック棒がすり鉢形状の厚い周縁部に押されて動作する[37]。ボディノックのアイデアは昭和40年代には既に公知技術となっていた。製品にはロットリングの900やコクヨのミストラル、トンボ鉛筆のオルノなどがある。

書きながら芯が出る[編集]

OHTOの auto sharp(オート・シャープ)シリーズなどが該当。書きながら芯が出るためノンストップで筆記ができ、使うときにもノックする必要がないため一部の人に人気がある。

ドイツのファーバーカステルが発売したアルファマチックによって実現した構造で、その後、パイロットのオートマチックペンシルなどさまざまなモデルが発売されていた。

ダブルノック式[編集]

ペン先の出し入れを深いノック動作で行い、芯繰り出しを浅いノック動作で行う方式[27]。保管・携帯時のペン先・衣服などの破損や怪我を防ぐ。

パイプスライド式[編集]

ペン先のガイドパイプをスライドして口金内部に格納できる方式[27]。ペン先を押し戻しながらノックするなどして格納でき、保管・携帯時のペン先・衣服などの破損や怪我を防ぐほか、筆記面にガイドパイプが触れればスライドするため、芯をほとんど露出させずに筆記でき、芯折れを防ぐ[38]

残芯が少ない[編集]

残芯が少なく、資源を有効活用できるシャープペンシル。従来、芯を固定するチャックとペン先との間には距離があり、10mm程度まで摩耗した芯は固定できず使用不能な残芯になる[39]。残芯を減らす仕組みには、ペン先端にチャックを備えたものや、チャックとペン先の距離を縮めたり、後続芯と密着させるようにしたものなどがある[40][39]。先端チャック式は原理的に最後の1mmまで使いきれるが、その他は3.5mmや0.5mmなど製品によって公称残芯に違いがある。昭和50年代に発売されたPILOTのトップチャックや、その後継モデルであるクラッチポイント、プラチナのゼロシンなどがある。

低価格化も進み、2001年にはぺんてるの「.eシャープ」で100円製品での残芯3.5mmが初めて実現された[39]。「.eシャープ」では芯を送り出すチャックとペン先のスライダー部分を密着連動させる構造を初めて実用化している。残芯0.5mmの100円製品も登場している[41]

クッション機構[編集]

強い筆圧がかかると芯の固定機構がバネ様にスライドして圧力を和らげ、芯折れを防ぐ[27]。メーカーによってはセーフティスライド機構などとも呼ばれる。パイプスライド式と併用し、クッション動作を芯の露出に利用するものもある(プラチナ万年筆のポイントプッシュ機能など)。

芯が回転する[編集]

三菱鉛筆の「クルトガ」が該当。仕組みとしては、芯が紙に当たる度にシャープメカについたギアが回転し、芯を均等に減らす仕組み。ペン先が回転することにより、「字が太らない」シャープペンシルを開発したのだった。偏減りなどをなくすことが目的で、開発した三菱鉛筆は「中高生をターゲットとした」と語っている。[42]

繰出式の消しゴム[編集]

シャープペンシル後端の消しゴムは、従来は小さなものが嵌められているだけであるが、回転繰出式のホルダー消しゴムと同様に、より大型の消しゴムを内蔵して、任意の長さに繰り出せるようにした製品がある。ぺんてる「タフ」、トンボ鉛筆「モノグラフ」など。

特殊な軸のシャープペンシル[編集]

マルチ機能ペンシル[編集]

マルチ機能ペンシルの内部

多機能ペン、マルチペンとも呼ばれる。国内における先駆けは1977年に発売された「シャーボ」であり、「右へ回すとシャープペンシル、左へ回すとボールペン。1本で2本分」のキャッチコピーで話題となった。その後有用性が認められ、各社から次々と多機能ペンが登場するきっかけとなった。仕組みとしてはツイスト式、レバー式、振り子式があり、低価格帯製品では製造コストが低く操作も簡単なレバー式、高級モデルでは振り子式やツイスト式が主流となっている。

人間工学に基づく[編集]

人間工学に基づき開発されたシャープペンシル。太軸にして持ちやすくしたり、重心バランスを最適化したりグリップを柔らかくしたりして疲れにくいように設計されている。PILOTの「ドクターグリップ」やユニ「ユニ アルファゲル」、ゼブラ「ニュースパイラルシリーズ」やぺんてる「エルゴノミックス」などがある。関節症等を患っている人を始め汎用的な筆記用具として中高生に好まれる傾向がある。

木製軸[編集]

木製軸を採用するシャープペンシルを販売しているメーカーもある。木はプラスチックに比べ加工に多少手間がかかるため、一部を除き中級から高級ラインにしか採用されない。三菱鉛筆のピュアモルトシリーズ、カランダッシュのメットウッド、パイロットコーポレーションのカスタムカエデなど。

F3(エフスリー)構造[編集]

ぺんてる社のP115、SMASH等のシャープペンシルに採用されている特殊なグリップ。

日本の学校での利用[編集]

2015年のゼブラの調査によれば、約半数の小学生がシャープペンシルを日常使用するが、学校での使用は8.6%に留まる[3]。学校での使用禁止もしばしばあり、その理由としては、筆記具の扱いに慣れていない児童が芯を折ってしまう[3]ほか、折れた芯が飛ぶと危険[43]とする意見もある。またかつての理由としてはその高価さも挙げられる[43]

また鉛筆の方が筆記具の扱いの習得に良いとする意見もある[43]。上越教育大学書写書道研究室教授の押木秀樹によれば、鉛筆やチョークといった筆記具では、適切な接地面を得るには先端形状の変化に応じて軸の回転動作をする必要があるが、その習得にはシャープペンシルより芯の太い鉛筆のほうが意識しやすく適するとされる[43]

脚注[編集]

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  1. ^ 意匠分類定義カード(F2) 特許庁
  2. ^ シャープ, シャーペン, デジタル大辞泉, 小学館.
  3. ^ a b c 小学生のシャープペン使用実態調査, ゼブラ, 2015年12月21日, 2016年4月9日閲覧.
  4. ^ a b 社史 シャープの歩み
  5. ^ National Geographic Magazine, Vol. 168, No. 4 (October 1985), p. 450 (illustrated p. 451)
  6. ^ a b c d 「未来を描くシャープペンシル」、『精密工学会誌』第81巻第1号、精密工学会、2015年doi:10.2493/jjspe.81.34
  7. ^ a b シャープペンの歴史”. 桐平工業. 2017年1月7日閲覧。
  8. ^ http://www.sampsonmordan.com/
  9. ^ a b 野沢松男. シャープペンシル. 日本大百科全書(ニッポニカ). 小学館. 2016年8月16日閲覧.
  10. ^ a b Kemp, Bill (2013年7月14日). “Inventor never got rewards of pencil business”. pantagraph.com. Lee Enterprises. 2017年1月9日閲覧。
  11. ^ Ten Wahl-Eversharp Catalogs (1919-1932)”. Wahl-Eversharp Pen & Pencil Co. (1919-1932). 2017年1月9日閲覧。
  12. ^ http://www.penkala.com.hr/en/penkala_en.htm
  13. ^ http://www.croatia.hr/English/Penkala/Inovacije.aspx
  14. ^ a b c d e 廣田義人「日本におけるシャープペンシルの製造と発明・考案(1960年代前半まで)」、『大阪大学経済学』第64巻第2号、大阪大学経済学会、2014年doi:10.18910/57032
  15. ^ シャープペンシル(最も初期の早川式繰出鉛筆) - 国立科学博物館産業技術史資料情報センター
  16. ^ a b プラチナ萬年筆が完全復刻した1915年式「早川式繰出鉛筆」”. ケータイWatch. インプレス (2006年3月1日). 2017年1月7日閲覧。
  17. ^ 日本最初期型のシャープペンシル「早川式繰出鉛筆」を忠実に複製。限定販売致します。”. 共同通信PRワイヤー. プラチナ万年筆 (2009年12月1日). 2017年1月7日閲覧。
  18. ^ シャープペンシルとシャープ株式会社”. シャープ広報部ブログ. シャープ (2014年1月22日). 2017年1月7日閲覧。
  19. ^ a b 『日本筆記具工業会 *シャープ芯の歴史*』 2015年8月31日閲覧
  20. ^ 三菱鉛筆 お客様相談室.
  21. ^ a b トンボ鉛筆 Q&A.
  22. ^ 『ゼブラの歩み 後半』
  23. ^ 一般的なシャープペンシルのしくみ. 日本筆記具工業会. 2016年8月16日閲覧.
  24. ^ よくある質問: 一般的なシャープペンシルの仕組みを教えてください。. パイロットコーポレーション. 2016年8月16日閲覧.
  25. ^ a b お客様相談室: ペンの構造を知りたい. 三菱鉛筆. 2016年8月16日閲覧.
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  29. ^ 鉛筆・色鉛筆のJISについて”. 日本鉛筆工業協同組合. 2017年1月7日閲覧。
  30. ^ えんぴつなんでもQ&A えんぴつのナゾを解く えんぴつの硬度(こうど)は何種類あるの?”. 三菱鉛筆. 2017年1月7日閲覧。
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  38. ^ シャープペン 取扱説明書, パイロットコーポレーション, 2016年4月6日閲覧.
  39. ^ a b c パテント・アトーニー』(PDF)72、日本弁理士会、2013年
  40. ^ よくある質問 特徴のあるシャープペンシルを教えて下さい。”. パイロットコーポレーション. 2017年1月8日閲覧。
  41. ^ プラチナシャープペン 価格帯 100~200円 MGMQ-100”. プラチナ万年筆. 2017年1月7日閲覧。
  42. ^ 『クルトガ開発秘話 Phase1 Story 03』 2015年8月31日閲覧
  43. ^ a b c d 押木秀樹, 筆記具の回転と接地面の形状, 手書き文字の科学, 上越教育大学押木研究室ウェブサイト.

参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]